DE68912741T2 - Verfahren zur Beschichtung eines Kunststoffsubstrats mit Pulverlackzusammensetzungen. - Google Patents

Verfahren zur Beschichtung eines Kunststoffsubstrats mit Pulverlackzusammensetzungen.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Beschichten eines Kunststoffträgers, wie er beispielsweise in FR-A-2,447,794 beschrieben ist, und insbesondere auf ein Verfahren zum Beschichten eines faserverstärkten Kunststoffträgers mit einer wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung, um den Träger gegen Gasentwicklung zu verschließen.
  • Kunststoffe bekommen steigende Bedeutung bei der Herstellung von Automobilen, LKWs und Geländefahrzeugen. Die üblicherweise am meisten verwendeten Stoffe sind Harze wie Polyester, Epoxyharze, Phenolharze, die häufig mit Fasern verstärkt sind, insbesondere Glasfasern. Üblicherweise wird eine Mischung von Harzen und Fasern zu einer Masse verformt, die Feuchtpreßmassen (BMC) genannt werden, oder Platten, die Prepregs (SMC) genannt werden. SMC oder BMC werden dann durch Formpressen zum gewünschten Teil ausgeformt.
  • Kunststoffteile haben zahlreiche Vorteile. Sie sind fest, haben leichtes Gewicht und rosten nicht. Sie haben jedoch auch einige ernsthafte Nachteile, beispielsweise ist es schwierig, auf Kunststoffteilen Decklackbeschichtungen mit ausgezeichnetem Aussehen aufzubringen. Ein besonders störendes Auftreten ist das Problem des Abplatzens, es ist ein Ausbrechen der Beschichtung, das sich während des Wärmehärtens der Decklackbeschichtung ausbildet.
  • Kunststoffteile, insbesondere glasfaserverstärkte Polyesterteile, sind bekannt als porös und Lufteinschlüsse oder andere flüchtige Materialien enthaltend. Es wird angenommen, daß diese flüchtigen Stoffe während des Härtungszyklus von anschließend aufgebrachten Beschichtungen freigesetzt werden und die Beschichtung während der Härtung durchbrechen. Es können Grundierungen auf glasfaserverstärkte Kunststoffteile aufgebracht werden, um diese Porosität zu verschließen. Es wurde jedoch gefunden, daß zahlreiche der kommerziell erhältlichen Grundierungen einfach nicht wirksame Verschlußmittel sind und das Abplatzen trotzdem während des Härtungszyklus eines nachträglich aufgebrachten Decklackes auftritt.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren geschaffen zum Beschichten vorgeformter Kunststoffträger, die anfällig gegenüber Gasentwicklung bei Erwärmen sind, gekennzeichnet durch die Schritte:
  • a) Vorerwärmen des Trägers auf Temperaturen und für eine ausreichende Zeit, um den Träger zu entgasen, wobei die Temperaturen über der Temperatur liegen, die ausreicht, um eine anschließend aufgebrachte wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung zu härten und ehe die Temperatur des entgasten Trägers sich unter die zu härtende, anschließend aufgebrachte wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung ausreichende Temperatur abgekühlt hat,
  • b) Aufbringen einer wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung auf den vorerwärmten entgasten Träger oberhalb der Temperatur, die zum Härten der wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung ausreicht, und ehe sich der beschichtete Träger unter die zum Härten des aufgebrachten wärmehärtenden Pulvers ausreichende Temperatur abgekühlt hat,
  • c) Erwärmen des beschichteten Trägers auf eine Temperatur und für eine ausreichende Zeit, um die aufgebrachte wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung zu härten.
  • Die Pulverbeschichtungszusammensetzung, die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendet werden kann, kann eine der zahlreichen bekannten wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzungen sein. Beispiele schließen ein, Epoxy-Pulverbeschichtungen, Polyester-Pulverbeschichtungen und Acrylharz-Pulverbeschichtungen.
  • Beispiele von wärmehärtenden Epoxyharz-Pulverbeschichtungszusammensetzungen sind solche, die auf Epoxygruppen enthaltenden Acrylpolymeren und polysauren Härtungsmitteln basieren. Diese Pulverbeschichtungszusammensetzungen sind bevorzugt, weil sie der Beschichtung das beste Aussehen vermitteln und Abplatzen verringern. Beispielen von polysauren Härtungsmitteln sind gesättigte aliphatische Dicarbonsäuren mit 4 bis 24 Kohlenstoffatomen. Spezielle Beispiele dieser Pulverbeschichtungszusammensetzung sind im US-Patent Reissue 32,261 beschrieben.
  • Beispiele von wärmehärtenden Polyester-Pulverbeschichtungszusammensetzungen sind säuregruppenhaltige Polyester in Verbindung mit Triglycidylisocyanurat-Härtungsmitteln. Diese Produkte sind kommerziell erhältlich. Beispielsweise sind carbonsäuregruppenhaltige Polyester erhältlich von Ciba-Geigy als ARALDITE 3010 und 3001 und von Dutch State Mines als URALAC P3600. Triglycidylisocyanurat-Härtungsmittel ist erhältlich von Ciba-Geigy als PT810.
  • Beispiele von wärmehärtenden Acryl-Pulverbeschichtungszusammensetzungen sind säuregruppenhaltige Acrylpolymere in Verbindung mit einer aliphatischen Dicarbonsäure mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen pro Molekül und/oder einem polymeren Polyanhydrid und einem Beta-Hydroxyalkylamid-Vernetzungsmittel. Spezielle Beispiele dieser Pulverbeschichtungszusammensetzung sind im US-Patent Nr. 4,727,111 beschrieben.
  • Eine besonders bevorzugte wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung für Glätte und verringertes Abplatzen ist eine solche, die auf einem epoxygruppenhaltigen Acrylpolymer und einem polyol-modifizierten Polyanhydrid-Härtungsmittel basiert, wie Poly(dodecandioic) anhydrid, umgesetzt mit Trimethylolpropan in einem OH/Anhydrid-Äquivalentverhältnis von 0,3 bis 0,6/1. Solch ein Produkt enthält eine Mischung von Carbonsäuregruppen und Anhydridgruppen. Diese Pulverbeschichtungszusammensetzungen sind in US-Patent Nr. 5,055,524 beschrieben.
  • Neben den harzartigen filmbildenden Hauptbestandteilen in den zuvor beschriebenen Pulverbeschichtungszusammensetzungen enthält die Pulverbeschichtungszusammensetzung gegebenenfalls andere, für Pulverzusammensetzungen gut bekannte Bestandteile. Beispiele von diesen anderen Bestandteilen sind Pigmente, Fließhilfsmittel, UV-Absorber und Antioxidantien. Diese gegebenenfalls erwünschten Bestandteile sind in dem zuvor erwähnten US-Patent Nr. 4,727,111 beschrieben.
  • Zusätzlich kann die Pulverbeschichtungszusammensetzung pyrogene Kieselsäure oder dergleichen als ein Pulverfließmittel enthalten, um das Verbacken des Pulvers während der Lagerung zu verringern. Ein Beispiel von pyrogener Kieselsäure ist das vom Cabot Corporate unter der Handelsbezeichnung CAB-O-SIL in den Verkehr gebrachte Produkt. Pulverfließhilfsmittel sind, wenn sie verwendet werden, im allgemeinen in Mengen vorhanden von etwa 0,1 bis etwa 0,5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gesamtgewicht der Pulverbeschichtungszusammensetzung. Das Pulverfließmittel wird der speziellen Pulverbeschichtungszusammensetzung im allgemeinen nach Herstellung der speziellen Mischung zugesetzt.
  • Die Pulverbeschichtungszusammensetzungen werden durch Schmelzmischen der verschiedenen Bestandteile hergestellt. Dies kann ausgeführt werden durch Vormischen in einem hochscherenden oder hochintensiven Trockenmischer, beispielsweise einem Welex-Mischer, und anschließendes Schmelzmischen der Mischung in einem Extruder bei einer Temperatur von etwa 80ºC bis etwa 130ºC. Das Extrudat wird dann gekühlt und zu Pulver pulverisiert.
  • Die Kunststoffträger, die erfindungsgemäß beschichtet werden, sind vorgeformte Kunststoffträger, beispielsweise des preßgeformten, glasfaserverstärkten Polyestertyps, wie im Stand der Technik als Feuchtpreßmischungen (BMC) oder Plattenformmischungen (SMC) bekannt sind. Solche Zusammensetzungen sind in zahlreichen Veröffentlichungen und Patenten beschrieben, einschließlich der jährlich veröffentlichten Modern Plastics Encyclopedia, der Encyclopedia of Chemical Technology, Kirk-Othmer, 2. Ausgabe, Bd20, Seiten 791 bis 839, Interscience, 1969, als auch in US-Patent Nr. 3,184,527. Es wird jedoch angenommen, daß das Verfahren auch für andere preßgeformte und spritzgegossene Kunststoffe brauchbar ist, von beiden sowohl wärmehärtenden und thermoplastischen Kunststofftypen wie Phenolharzen einschließlich Phenolharz-Zellulose-Verbunden, Silikonen, Aminoplasten, Polyurethanen, Polystyrol, Polypropylen, thermoplastischen Acrylaten, Polyvinylchlorid und zahlreichen Polymeren und Copolymeren von Acrylnitril und Butadien mit und ohne Faserverstärkung, solange der Kunststoff anfällig gegenüber Gasentwicklung bei Erwärmen ist. Ebenso können dann, wenn Faserverstärkung verwendet wird, andere Fasern als Glasfasern verwendet werden, wie beispielsweise Borfasern.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren wird ausgeführt durch erstes Vorerwärmen des Kunststoffträgers auf eine Temperatur und für eine ausreichende Zeit, um den Träger zu entgasen und auf eine Temperatur über der, die ausreichend ist, um eine anschließend aufgebrachte Pulverbeschichtungszusammensetzung zu härten. Die Zeiten und Temperaturen für diesen Vorwärmschritt schwanken etwas und hängen ab von der Identität des Trägers und der Pulverbeschichtungszusammensetzung. Üblicherweise beträgt die Temperatur mindestens 300ºF (149ºC), üblicherweise 300ºF (149ºC) bis 400ºF (204ºC), vorzugsweise 325ºF (163ºC) bis 400ºF (204ºC), und die Vorheizzeit beträgt üblicherweise mindestens 15 Minuten, gewöhnlich von 15 Minuten bis 1 Stunde.
  • Nach dem Vorwärmschritt wird die Pulverbeschichtungszusammensetzung unmittelbar auf den vorerwärmten Träger (d.h. ehe der Träger sich unter die Härtungstemperatur der Pulverbeschichtungszusammensetzung abgekühlt hat) aufgebracht. Die Pulverbeschichtungszusammensetzung kann auf den Kunststoffträger mittels jeder konventionellen Pulverbeschichtungstechnik aufgebracht werden, beispielsweise im Fließbett, Spritzen, vorzugsweise elektrostatisches Spritzen. Die Pulverbeschichtungszusammensetzung kann in einem Durchgang oder in mehreren Durchgängen aufgebracht werden, um eine Gesamtfilmdicke von mindestens 25 um (1 mil), vorzugsweise von etwa 76 bis etwa 152 um (etwa 3 bis etwa 6 mil), ganz besonders bevorzugt von 102 bis 127 um (4 bis 5 mil) zu erzeugen.
  • Für elektrostatisches Spritzen muß der Kunststoffträger elektrisch leitend gemacht werden, beispielsweise durch Imprägnieren des Trägers mit Graphitteilchen oder durch Verwendung von elektrisch leitender Faserverstärkung.
  • Gegebenenfalls kann eine leitfähige Grundierung oder eine leitfähige Waschlösung vor dem Vorerwärmen auf den Kunststoffträger aufgebracht werden. Durch Verwendung einer leitfähigen Grundierung oder einer Waschlösung werden beim elektrostatischen Spritzen gleichmäßiger beschichtete Gegenstände erhalten. Die Verwendung einer leitenden Grundierung oder Waschlösung ist bevorzugt bei ungleichförmig großen Teilen. Ein Beispiel einer leitfähigen Grundierung ist die von Sherwin Williams Co. als POLAN erhältliche. Ein Beispiel einer Waschlösung ist die von American Cyanamid Co. als CYAST 609 erhältliche Lösung.
  • Nachdem die Pulverbeschichtungszusammensetzung aufgebracht wurde, wird der beschichtete Träger unmittelbar erwärmt (d.h. ehe der Träger sich unter die Härtungstemperatur der Pulverbeschichtungszusammensetzung abgekühlt hat) auf eine Temperatur und eine ausreichende Zeit, um die Pulverbeschichtungszusammensetzung zu härten. Zu keiner Zeit während des Beschichtungsverfahrens darf die Temperatur des Trägers unter die Härtungstemperatur der Pulverbeschichtungszusammensetzung abfallen. Bei wärmehärtenden Beschichtungen kann die Härtung durch die Lösemittelbeständigkeit der Beschichtung bestimmt werden. Üblicherweise übersteht eine gehärtete wärmehärtende Beschichtung mindestens 50 Doppelriebe mit Xylol ohne Durchreiben bis auf den Träger. Eine Doppelreibung ist ein Vor- und Zurückreiben mit einem xylolgetränkten Tuch unter Verwendung normalen Handdruckes.
  • Die Härtungszeiten und Temperaturen schwanken etwas in Abhängigkeit von der Pulverbeschichtungszusammensetzung. Üblicherweise betragen die Härtungstemperaturen mindestens 250ºF (121ºC), üblicherweise 250ºF (121ºC) bis 375ºF (191ºC), vorzugsweise 300ºF (149ºC) bis 375ºF (191ºC), für mindestens 15 Minuten, üblicherweise von 15 Minuten bis zu 1 Stunde.
  • Das zuvor beschriebene Beschichtungsverfahren kann automatisch ausgeführt werden, wobei der zu beschichtende Träger mit einer Überkopftransportvorrichtung durch einen Vorheizbereich bewegt wird, um den Träger zu entgasen, anschließendem Durchlaufen einer Lackierstation zum Aufbringen der Pulverbeschichtungszusammensetzung und dann durch einen Einbrennofen, um die Beschichtung zu härten und den Träger zu verschließen.
  • Nach dem Einbrennen kann gegebenenfalls eine Deckschicht auf die gehärtete Pulverbeschichtung aufgebracht werden. Die Pulverbeschichtung kann jedoch selbst als Deckschicht fungieren. Häufiger wird jedoch die Pulverbeschichtungszusammensetzung als Grundierverschlußschicht für eine anschließend aufzubringende Deckschicht verwendet. Die Deckschicht kann jede für Automobile und industrielle Zwecke geeignete Zusammensetzung sein. Diese Zusammensetzungen enthalten üblicherweise einen Harzbinder und ein Pigment. Besonders geeignete Harzbinder sind Acrylpolymere, Polyester einschließlich Alkydharzen und Polyurethanen.
  • Geeignete Pigmente für die Deckschicht schließen Farbpigmente ein, die üblicherweise für Automobile und industrielle Zwecke verwendet werden, wie Titandioxid, Eisenoxid, Chromoxid, Bleichromat, Ruß und organische Pigmente wie Phthalocyaninblau und Phthalocyaningrün. Falls erwünscht, können metallische Pigmente wie Aluminiumflokken und Metalloxid und mit Metalloxid beschichteter Glimmer ebenso für die Deckschicht verwendet werden. Die Deckschicht kann zusätzlich andere Stoffe wie Fließmittel, Antioxidantien, UV-Absorber und dergleichen enthalten.
  • Die Deckschichten können auf die gehärteten Pulverbeschichtungszusammensetzungen mit den üblichen Verfahren aufgebracht werden, wie Bürsten, Spritzen, Fließbeschichten und dergleichen. Sie werden jedoch häufig durch Spritzen aufgebracht. Geeignete Spritztechniken und Einrichtungen für Luftspritzen oder elektrostatisches Spritzen, entweder manuell oder automatische Anlagen, können verwendet werden. Nach Aufbringen einer Deckschicht auf die gehärtete Pulverbeschichtung wird erwärmt, um die Deckschicht zusammenlaufen zu lassen und zu härten. Üblicherweise erfolgt Erwärmen auf 180ºF bis 325ºF (82ºC bis 163ºC) für etwa 15 bis etwa 60 Minuten, wobei dies ausreichend ist in Abhängigkeit vom Harzkörper. Die Filmdikke der Deckschicht beträgt üblicherweise von etwa 25 bis etwa 127 um (etwa 1 bis etwa 5 mil).
  • Die Deckschicht kann aufgebracht werden als einschichtiges System oder alternativ als sogenanntes Farbe-Klar-System, bei dem eine pigmentierte oder gefärbte Grundschicht zuerst auf die gehärtete Pulverbeschichtung aufgebracht wird mit nachfolgendem Aufbringen der klaren Deckschicht über der farbigen Grundschicht. Solche Systeme werden vermehrt in der Automobilindustrie verwendet, weil sie ausgezeichnete Farbtiefe in der darunterliegenden Grundschicht ergeben ebenso wie außerordentlichen Glanz, Bildwiedergabe und Dauerhaftigkeit der Beschichtung.
  • Die Erfindung wird mit den nachfolgenden Beispielen beschrieben, wobei Teile sich auf Gewichtsteile beziehen, es sei denn, es ist etwas anderes angegeben.
    • Beispiele
  • Die Beispiele zeigen die Herstellung einer wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung und das Aufbringen der Zusammensetzung auf einen SMC-Träger mit dem erfindungsgemäßen Verfahren (Beispiel A). Zum Vergleich wird die gleiche Pulverbeschichtungszusammensetzung auf einen SMC-Träger in einer außerhalb der Erfindung liegenden Weise aufgebracht. Bei einem Vergleich (Beispiel B) wurde der faserverstärkte Grundstoffträger über die Härtungstemperatur der Pulverbeschichtungszusammensetzung erwärmt, jedoch dann unter die Härtungstemperatur abgekühlt, ehe die Pulverbeschichtungszusammensetzung aufgebracht wurde. Bei einem anderen Vergleich (Beispiel C) wurde der faserverstärkte Kunststoffträger über die Härtungstemperatur der Pulverbeschichtungszusammensetzung erwärmt, die wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung auf den vorerwärmten Träger oberhalb der Härtungstemperatur der Pulverbeschichtungszusammensetzung aufgebracht, das beschichtete Substrat wurde jedoch dann auf Raumtemperatur für 30 Minuten abgekühlt, ehe das weitere Erwärmen zum Härten der Pulverbeschichtung erfolgte. Die beschichteten SMC-Träger wurden nach der Härtung mit einer Deckschicht versehen mit einer Automobil-Decklackzusammensetzung und die Deckschicht durch Erwärmen gehärtet. Die beschichteten Träger wurden dann bezüglich Abplatzen durch die Deckschicht beurteilt.
  • Eine Pulverbeschichtungszusammensetzung (PCC 80100) wurde aus folgenden Bestandteilen hergestellt: Bestandteile Gewichtsteile Epoxy-funktionelles Acrylharz¹ Poly(dodecandioicanhydrid)² IRGANOX 1076³ MODAFLOW II&sup4; Benzoin Titandioxid Ruß
  • ¹ Ein mit Rühreinrichtungen ausgerüsteter Reaktionsbehälter wurde anfänglich mit 536,0 g Xylol beschickt und unter Rückfluß erwärmt, um Wasser durch eine Dean-Stark- Falle zu entfernen. Als erstes wurde 896,5 g Glycidylmethacrylat, 896,3 g Methylmethacrylat, 224,2 g Butylacrylat und 224,2 g Styrol zugeführt und als zweite Zuführcharge 384,7 g Xylol und 112,0 g VAZO 67 (Alpha, Alpha'dimethylazobis(isobutyronitril), erhältlich von E.I. Du Pont de Nemours & Co.) gleichzeitig zugesetzt während 3 Stunden, wobei die Reaktionsmischung unter Rückflug gehalten wurde. Eine dritte Zugabe enthielt 20,6 g Xylol und 9,0 g VAZO 67 und wurde während 1 Stunde der Reaktionsmischung zugegeben, die dabei unter Rückfluß gehalten wurde. Schließlich folgte eine vierte Zufuhr von 20,0 g Xylol und 9,0 g VAZO 67 während einer halben Stunde, wobei die Reaktionsmischung unter Rückfluß gehalten wurde. Die erhaltene Reaktionsmischung wurde unter Vakuum zu 100% Feststoff eingeengt.
  • ² Ein Reaktionsbehälter wurde mit 2.070 g Dodecandioicsäure und 612 g Essigsäureanhydrid beschickt und unter Stickstoffatmosphäre auf 125ºC erwärmt. Nach 2 Stunden bei 125ºC wurde die Mischung unter Vakuum auf 100% Feststoff eingeengt und anschließend 98,1 g Trimethylolpropan zugesetzt. Die Reaktionsmischung wurde unter Rückfluß (130 bis 134ºC) 1 Stunde gehalten und dann abgekühlt. Das erhaltene Produkt wies 100% Feststoffe auf und hatte einen Säurewert von etwa 440.
  • ³ Antioxidans von Ciba-Geigy Co.
  • &sup4; Fließhilfsmittel, erhältlich von Monsanto Co.
  • Die Bestandteile wurden zuerst in einem Welex-Mischer etwa 2 Minuten gemischt und dann in einem Baker Perkins Twin-Schneckenextruder bei 110ºC schmelzgemischt und auf einer Kühlwalze auf 20ºC abgekühlt, in Flocken abgenommen und dann in einer Mikromühle gemahlen und durch ein 0,074 mm (200 mesh) Sieb gesiebt.
    • Beispiel A
  • Fünf 30,5 x 30,5 cm (12 Inch x 12 Inch) Platten von hochporösem SMC (PHASE ALPHA von Ashland Chemical Co.) wurden in einem Ofen 30 Minuten auf 375ºF (191ºC) erwärmt, um den Träger zu entgasen. Die vorerwärmten Platten wurden dann unmittelbar durch eine Lackierstation hindurchgeführt und spritzgrundiert mit der zuvor beschriebenen wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einer Schichtdicke von 102 bis 114 um (4,0 bis 4,5 mil). Die grundierten Träger wurden unmittelbar in einen Einbrennofen überführt und 30 Minuten bei 325ºF (163ºC) eingebrannt, um die Beschichtung zu härten. Die beschichteten Träger wurden dann auf Raumtemperatur abgekühlt.
  • Eine Automobil-Decklackzusammensetzung wurde dann auf die gehärtete Grundierung aufgebracht. Die Deckbeschichtung war ein Farbig-Klarlacksystem, bei dem die farbige Beschichtung rot war HUBC 72693 (Polyester-Acryl-Melamin), und die klare Deckschicht war DCT-2000 (Polyester-Acryl- Melamin), beide erhältlich von PPG Industries, Inc. Die Grundschicht wurde auf die Grundierschicht aufgespritzt, bei Raumtemperatur 2 Minuten abgelüftet, und dann wurde die Klarschicht auf die Grundschicht aufgespritzt. Die Verbundbeschichtung wurde dann 30 Minuten auf 250ºF (121ºC) zum Härten der Deckschicht erwärmt. Die beschichteten Platten wurden dann bezüglich Abplatzen durch die Deckschicht beurteilt und die mittlere Zahl von Abplatzstellen pro Platte notiert. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben.
    • Beispiel B
  • Das Verfahren von Beispiel A wurde wiederholt, ausgenommen, daß nach dem Vorheizschritt der Träger auf 200ºF (93ºC) vor dem Grundieren mit der wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung abgekühlt wurde. Das beobachtete Abplatzen ist in der nachfolgenden Tabelle beschrieben.
    • Beispiel C
  • Das Verfahren von Beispiel A wurde wiederholt, ausgenommen, daß nach dem Grundierschritt der Träger 30 Minuten auf Raumtemperatur (20 bis 23ºC) abgekühlt wurde, ehe er in den Einbrennofen zum Härten überführt wurde. Das Abplatzen wurde beurteilt und ist in der nachfolgenden Tabelle angegeben. Tabelle Beurteilung des Abplatzens der Platten von Beispielen A, B und C Beispiel Mittelwert Abplatzstellen pro Platte
  • Die Ergebnisse zeigen, daß die erfindungsgemäße Arbeitsweise (Beispiel A) das beste Verfahren zum wirksamen Verschließen der Porosität des SMC-Trägers ist. Es ist kritisch, daß der entgaste Kunststoffträger sich nicht unter die Härtungstemperatur der Pulverbeschichtung abkühlt, bis die Pulverbeschichtung tatsächlich gehärtet wird.

Claims (11)

1. Verfahren zum Beschichten vorgeformter Kunststoffträger, die anfällig gegenüber Gasentwicklung bei Erwärmung sind, gekennzeichnet durch die Schritte:
a) Vorerwärmen des Trägers auf Temperaturen und für eine ausreichende Zeit, um den Träger zu entgasen, wobei die Temperaturen über der Temperatur liegen, die ausreicht, um eine anschließend aufgebrachte wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung zu härten, und ehe die Temperatur des entgasten Trägers sich unter die zum Härten der anschließend aufgebrachten wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung ausreichende Temperatur abgekühlt hat,
b) Aufbringen einer wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung auf den vorerwärmten, entgasten Träger oberhalb der Temperatur, die zum Härten der wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung ausreicht, und ehe sich der beschichtete Träger unter die zm Härten des aufgebrachten wärmehärtenden Pulvers ausreichende Temperatur abgekühlt hat,
c) Erwärmen des beschichteten Trägers auf eine Temperatur und für eine ausreichende Zeit, um die aufgebrachte wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung zu härten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger ein faserverstärkter Kunststoffträger ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der faserverstärkte Kunststoffträger ein glasfaserverstärkter Polyesterträger ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger auf 149ºC (300ºF) bis 204ºC (400ºF) für mindestens 15 Minuten vorgewärmt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung auf einem epoxyhaltigen Acrylpolymer und einem polysauren Härtungsmittel basiert.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einer Dicke von etwa 76 bis 152 um (etwa 3 bis 6 mil) aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der beschichtete Träger auf 121ºC (250ºF) bis 191ºC (375ºF) für mindestens 15 Minuten erwärmt wird.
8. Verfahren zum Beschichten eines vorgeformten faserverstärkten Polyesterträgers, der anfällig gegenüber Gasentwicklung bei Erwärmung ist nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Schritte
a) Vorerwärmen des Trägers auf eine Temperatur von mindestens 149ºC (300ºF) für mindestens 15 Minuten, um den Träger zu entgasen, wobei die Temperatur über der Temperatur liegt, die ausreicht, um eine anschließend aufgebrachte wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung zu härten, und ehe die Temperatur des entgasten Trägers sich unter die zum Härten der anschließend aufgebrachten wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung ausreichende Temperatur abgekühlt hat,
b) Aufbringen einer wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung mit einer Dicke von 76 bis 152 um (3 bis 6 mil) auf den vorerwärmten Träger oberhalb der Temperatur, die zum Härten der wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung ausreicht, und ehe die Temperatur des beschichteten Trägers sich unter die zum Härten der aufgebrachten wärmehärtenden Pulverbeschichtungszusammensetzung ausreichende Temperatur abgekühlt hat,
c) Erwärmen des beschichteten Trägers auf eine Härtungstemperatur von mindestens 121ºC (250ºF) für mindestens 15 Minuten, bis die Pulverbeschichtungszusammensetzung gehärtet ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmehärtende Pulverbeschichtungszusammensetzung auf einem epoxyhaltigen Acrylpolymer und einem polysauren Härtungsmittel basiert.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der beschichtete Träger anschließend mit einer Deckschicht beschichtet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckschicht durch Erwärmen gehärtet wird.
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